Development Cooperation
Seit dem Jahr 2012 engagiert sich KWS kontinuierlich in verschiedenen Entwicklungsländern, um insbesondere junge Forscher bei der Erhaltung pflanzengenetischer Ressourcen, der Pflanzenzüchtung und dem Aufbau von Saatgutsystemen zu unterstützen. In diesem Rahmen setzt KWS Vorgaben des internationalen Abkommens über pflanzengenetische Ressourcen für Ernährung und Landwirtschaft um.
Informieren Sie sich hier über unsere Aktivitäten in der Entwicklungszusammenarbeit in folgenden Ländern:
Projekte in Peru
Herausforderungen und Ziele in Peru
Aufgrund der variablen Höhenlagen von Null bis über 6.000 Meter über dem Meeresspiegel sind Perus Klima und landwirtschaftliche Produktionssysteme sehr unterschiedlich. Entsprechend bauen peruanische Kleinbauern eine große Vielfalt von Quinoa, Mais und anderen Pflanzenarten an. Der Klimawandel und die Umweltzerstörung bedrohen jedoch diese Pflanzenvielfalt. Darüber hinaus ziehen junge Menschen in die Städte und das traditionelle Wissen über Anbau, Nutzung und Erhaltung der Pflanzenvielfalt ist gefährdet. Die Folgen sind chronische Nahrungsmittelknappheit und weit verbreitete Unterernährung - insbesondere in abgelegenen Regionen. Um die Ernährungssicherheit peruanischer Kleinbauern zu erhöhen, konzentriert sich KWS auf drei wichtige Ziele: Förderung der Entwicklung neuer Mais- und Quinoa-Sorten, nachhaltige Erhaltung der genetischen Vielfalt und Ausbildung junger peruanischer Wissenschaftler.
Feld in Peru
„Unsere Zusammenarbeit mit lokalen peruanischen Universitäten ermöglicht es uns, mit unserer Initiative zur Stärkung lokaler Kapazitäten mehr junge Menschen zu erreichen.“
- Bettina Haussmann, Strategisches Projektmanagement
Aktuelle Aktivitäten und Ergebnisse
Gemeinsam mit der Nationalen Agraruniversität in La Molina (UNALM) und mit Unterstützung von Prof. Karl Schmid von der Universität Hohenheim arbeiten wir an der Optimierung des Managements der in der UNALM-Genbank konservierten genetischen Ressourcen von Mais.
Peruanische Maiskolben
- Insgesamt wurden 1.781 Maissamenproben aus verschiedenen ökologischen Zonen Perus regeneriert, auf wichtige agronomische Merkmale in ihrer jeweiligen Agrarökologie hin charakterisiert, zur Bestimmung der zugrundeliegenden genetischen Vielfalt genotypisiert und in einer digitalen Datenbank dokumentiert.
- Es wurden neue Phänotypisierungsmethoden unter Verwendung einer automatisierten Bildanalyse der Kolben entwickelt.
- Die Datenanalyse half dabei, ähnliche Samenproben zu gruppieren, unerwünschte Duplikate und Mischungen zu identifizieren und die Sammlung zu optimieren. Dies reduziert in Zukunft die Arbeitsbelastung des Kurators der UNALM-Genbank. Die gewonnenen Daten können auch dafür verwendet werden, geeignete Konzepte für die In-situ-Erhaltung der wichtigsten peruanischen Maislandrassen zu entwickeln.
- Die Aktivität trug auch dazu bei, vielversprechende Akzessionen für die züchterische Verbesserung zu identifizieren mit dem Ziel, bestimmte Marktnischen zu bedienen.
- Ein Manuskript über das Zusammenspiel von menschlicher und natürlicher Selektion bei der Entwicklung peruanischer Maislandrassen ist derzeit in Vorbereitung für die Veröffentlichung in einer internationalen Fachzeitschrift.
- Mehrere peruanische Studierende haben zu dieser Arbeit beigetragen und eine praktische Ausbildung in den verschiedenen Aufgaben erhalten. Darüber hinaus wurde ein peruanischer junger talentierter Professor an der Universität Hohenheim in modernen Techniken der Genotypisierung durch Sequenzierungstechniken ausgebildet, damit er diese Methode auch in seinem Labor an der UNALM anwenden und somit noch mehr Studierende darin weiterbilden kann. Ein solcher Ansatz der „Ausbildung von Ausbildern“ und im Allgemeinen die Zusammenarbeit mit lokalen peruanischen Universitäten ermöglichen es uns, mit unserer Initiative mehr Menschen zu erreichen.
Quinoa ist eine einjährige, sehr nährstoffreiche Körnerfrucht, die vor rund 4.000 Jahren in den Anden domestiziert wurde. Ungefähr 1.200 Quinoa-Akzessionen (oder Samenproben), die von der Nationalen Universität des Altiplano (UNAP) und der Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco (UNSAAC) konserviert werden, wurden hinsichtlich ihrer agronomischen Merkmale charakterisiert und werden derzeit unter Verwendung von Sequenzierungstechniken genotypisiert, um ihre genetische Vielfalt zu verstehen. Ein peruanischer Doktorand wird an der Universität Hohenheim ausgebildet, um die Datenanalyse durchzuführen, Duplikate und Mischungen zu identifizieren, die Sammlungen zu rationalisieren und vielversprechende Akzessionen für die Entwicklung neuer Sorten zu identifizieren. Das Team möchte außerdem automatisierte Bildanalysewerkzeuge für eine effizientere Charakterisierung der genetischen Ressourcen von Quinoa entwickeln.
Berglandschaft in Peru
In Zusammenarbeit mit der Nationalen Universität des Altiplano (UNAP) und Prof. Karl Schmid von der Universität Hohenheim entwickeln wir effektive Quinoa-Züchtungsstrategien. Zu diesem Zweck untersuchen wir die genetische Variation und den Selektionsgewinn in Kreuzungs¬nachkommen-schaften verschiedener elterlicher Quinoa-Materialien. Das Endziel ist, neue robuste Quinoa-Sorten zu identifizieren und für peruanische Landwirte verfügbar zu machen.
Peruanisches Kind im Feld
Hierfür notwendige Aktivitäten:
- Analyse der genetischen Vielfalt von zwölf Quinoa-Sorten mit fast 50.000 molekularen Markern.
- Schaffung neuer genetischer Variationen durch Kreuzung genetisch verwandter und entfernter Eltern sowie durch Einfach- und Doppelkreuzungen.
- Charakterisierung von zwölf spaltenden Populationen in Feldversuchen an mehreren Standorten auf agronomische Merkmale.
- Analyse der genetischen Vielfalt derselben Populationen unter Verwendung von Sequenzierungstechniken.
- Identifizierung überlegener, früh blühender und ertragreicher Nachkommen für die Sortenregistrierung.
- Identifizierung von Genomregionen, die wichtige agronomische Merkmale beeinflussen.
- Der gleiche peruanische Doktorand arbeitet an den Daten, um an der Universität Hohenheim zu promovieren. Sein Ziel ist es dann, nach Peru zurückzukehren und ein internationaler Quinoa-Experte zu werden.
Wissenschaftliche Veröffentlichung des am Projekt Peru mitwirkenden Doktoranden Flavio Lozano‑Isla: Download
Peruanisches Kind im Feld
Bettina Haussmann, Strategisches Projektmanagement
„Durch den Fokus auf die Schnittstelle zwischen der Erhaltung pflanzengenetischer Ressourcen, der Pflanzenzüchtung & dem Zugang von Kleinbauern zu verbessertem Saatgut ist CD Seed ein Modellprojekt für den bilateralen Vorteilsausgleich gemäß dem internationalen Abkommen über pflanzengenetische Ressourcen.“
Projekte in Äthiopien
Herausforderungen und Ziele in Äthiopien
Äthiopien ist ein Zentrum der Vielfalt für verschiedene Kulturpflanzenarten, einschließlich Gerste. Angesichts der Klimavariabilität und der Umwelt-Degeneration ist es von größter Bedeutung, diese wertvolle Vielfalt für zukünftige Generationen zu erhalten. Kleinbauern dominieren die äthiopische Landwirtschaft und benötigen robuste Sorten mit hoher Resistenz gegen vorherrschende abiotische und biotische Stressfaktoren wie Trockenheit oder Pilzkrankheiten. Die Verfügbarkeit derart robuster Sorten ist jedoch begrenzt, ebenso wie der Zugang von Kleinbauern zu Qualitätssaatgut.
Äthiopische Frau im Getreidefeld
Äthiopisches Dorf
Unser Projekt "Capacity Development in Seeds" (CD Seed) hatte daher folgende Ziele:
- Professionalisierung der Nationalen Genbank am äthiopischen Biodiversitätsinstitut (EBI).
- Effizientere Gestaltung der Pflanzenzüchtungsprogramme am äthiopischen Institut für Agrarforschung (EIAR) mit dem Schwerpunkt Gerste.
- Verbesserung des Zugangs von Kleinbauern zu hochwertigem Gerste- und Weizensaatgut.
PFLANZENGENETISCHE RESSOURCEN (PGR)
- Rückführung von mehr als 7.000 Gersten- und Weizenproben aus Deutschland in die EBI-Genbank: Die Rückführung war ein wichtiger Schritt zur Wiederherstellung und Vervollständigung der Sammlungen am EBI. Sie trägt zur Souveränität Äthiopiens über die äthiopischen Gerstenressourcen bei.
- Schulung von EBI-Mitarbeitern in den Bereichen Genbankmanagement, PGR-Charakterisierung und -Dokumentation, Saatgutqualität und Genbank-Risikomanagement in Äthiopien und am IPK-Gatersleben: 15 Personen erhielten eine Langzeitschulung (bis zu sechs Monate) am IPK-Gatersleben, und 15 Gruppenschulungen wurden direkt in Äthiopien durchgeführt. Die Schulungen führten zu einer gestrafften Datenbank am EBI, besseren Taxonomiekenntnissen und unkomplizierten Prozessen bei der Regeneration, Charakterisierung und Dokumentation von PGR.
- Unterstützung bei der Verbesserung der Funktionalität der Genbank (-20°C-Kühlraum, Trockenkammer, Verpackungsmaschinen und -materialien, Waagen usw.): Der neue Kühlraum wurde 2018 eingeweiht und ermöglichte es dem EBI, Raumengpässe in den bestehenden, alten Lagern zu überwinden. Er war für die ordnungsgemäße Lagerung der reichen äthiopischen PGR-Vielfalt unerlässlich. Die Trockenkammer war ebenso wichtig, um das Saatgut vor der Langzeitlagerung angemessen zu trocknen, die Lebensfähigkeit des Saatguts zu erhalten und Schimmel zu vermeiden. Verpackungsmaschinen und -materialien sind für standardisierte Verfahren unerlässlich.
- Verbesserte Zusammenarbeit des EBI mit den EIAR-Stationen in Kulumsa und Holetta: Vor Projektbeginn kooperierten die beiden Institutionen kaum, jetzt arbeiten sie in den Bereichen PGR-Regeneration und -Charakterisierung, zum Beispiel für Trockenheits- und Krankheitsresistenz, zusammen. Die Dokumentation der Ergebnisse ermöglicht einen gezielteren Einsatz von PGR in der Pflanzenverbesserung.
ZÜCHTUNG
- Die Bereitstellung von deutschem Elite-Zuchtmaterial (etwa 60 Sommergersten- und Weizensorten) zur Verwendung als Kreuzungseltern ermöglichte die Diversifizierung des äthiopischen Genpools für bestimmte Qualitätsmerkmale, die für die Entwicklung der Wertschöpfungskette wichtig sind.
- Die Schulung und das Coaching der Gersten- und neuerdings auch der Ackerbohnenzüchtungsteams am EIAR führten zu einer erhöhten Effizienz und Rationalisierung der EIAR-Zuchtprogramme, was sich in folgenden Punkten widerspiegelt:
- fundierte Elternauswahl auf der Grundlage solider Daten; angemessene Dimensionierung der Kreuzungsaktivitäten, des Generationenfortschritts und der Zuchtversuche;
- Verkürzung der Zeitspanne zwischen Datenerfassung und Selektionsentscheidungen um mindestens vier Wochen durch digitale Datenerfassung und schnellere Datenanalyse mit Open-Source-Software;
- 40 % höhere Präzision der Zuchtversuche durch verbesserte Maschinen, Datenerfassung und bessere Analyse/Schätzung der quantitativ-genetischen Parameter;
- Verkürzung der Züchtungszyklen von 10-12 auf 5-6 Jahre durch Nutzung der Nebensaison.
- Bei Gerste bestehen realistische Chancen, dass im Jahr 2024 neue, überlegene Produkte auf den Marktkommen.
- Verbesserung der Forschungskapazitäten bei EIAR und EBI durch die Bereitstellung wichtiger Labor- und Feldgeräte; beispielsweise ermöglichen die bereitgestellten NIRS- und Kjeldahl-Geräte, zusammen mit der erforderlichen Schulung und Kalibrierung, die erforderlichen Kornqualitätsanalysen, insbesondere für Braugerste, während Beregnungsanlagen die Arbeit außerhalb der Saison in größerem Umfang und damit schnellere Züchtungszyklen ermöglichen.
- Führungstraining, Teambildung und die Förderung von Synergien und Erfahrungsaustausch zwischen den EIAR-Zuchtprogrammen für Gerste und Ackerbohne führten dazu, dass die Mitarbeiter besser zusammenarbeiten, sich gegenseitig unterstützen, sich verantwortlich fühlen und motiviert sind, zu einem gemeinsamen Ziel beizutragen.
- Zwei äthiopische Doktoranden waren daran beteiligt und stehen kurz vor dem Abschluss ihrer Doktorarbeit.
SAATGUT
- Verbesserte Quantität und Qualität von Gersten- und Weizensaatgut der ersten Generation: Im Jahr 2020 konnte EIAR 46 Tonnen Saatgut der ersten Generation produzieren, verglichen mit 4-5 Tonnen zu Projektbeginn.
- Organisatorische, finanzielle und technische Unterstützung für neun regionale Bauernkooperativen:Die Schulungen konzentrierten sich auf den Zugang zu Basissaatgut, Agronomie und Krankheitsmanagement, Saatgutverarbeitung und -lagerung, Genossenschafts- und Finanzmanagement, Entwicklung von Geschäftsplänen und Governance. Durch den Ansatz der Schulung von Ausbildern wurden immer mehr Bauern erreicht und die dezentrale, regionale Saatgutvermehrung gefördert. Insgesamt konnten so 1.300 Landwirte, die in den neun Saatguterzeugergenossenschaften organisiert sind, einbezogen werden. Sie steigerten ihre jährliche Produktion von Gersten- und Weizensaatgut auf 1.200 Tonnen pro Jahr (2020), während sie zu Beginn des Projekts bei Null lag. Infolgedessen wurden rund 64.000 weitere Kleinbauern mit verbessertem Saatgut versorgt. Im Jahr 2019 erzielten die Kooperativen ein Gesamteinkommen von umgerechnet 360.000 €. Mehrere der Kooperativen verfügen heute über Saatgutlager. Bei einer abschließenden Bewertung legten acht Genossenschaften nachhaltige Geschäftspläne vor.
- Stärkung der Saatgutlabore: Die nationalen und vier regionalen Saatgutlabore verfügen über eine verbesserte Ausrüstung und wenden die von der Internationalen Vereinigung für Saatgutprüfung festgelegten Qualitätsstandards für Saatgut an.
- Überarbeitung des rechtlichen und regulatorischen Rahmens für die Saatgutregistrierung: Es wurden Protokolle für die Sortenprüfung in Äthiopien entwickelt, die die Kriterien der Unterscheidbarkeit, Einheitlichkeit und Stabilität (DUS) sowie den Wert für Anbau und Nutzung (VCU) berücksichtigen; die Protokolle wurden für Gerste und Weizen angenommen.
- Rechte der Pflanzenzüchter: Die Rechtsgrundlage für einen wirksamen Sortenschutz wurde mit der neuen Züchterrechtsproklamation (2018) und der Züchterrechtsrichtlinie (2021) geschaffen.
„Das äthiopische Forschungssystem im Allgemeinen und das Gerstenprogramm im Besonderen haben sehr von dem CD Seed Projekt profitiert, da es durch das Programm zum Aufbau von Fachkompetenzen nachhaltig ist. Jetzt ist das Gerstenprogramm in einem guten Zustand mit jungen engagierten Forschern, die durch die kontinuierliche professionelle Unterstützung des Projekts gefördert werden. Insgesamt ist das damalige CD SEED und heutige GIZ-SSAP ein kleines Projekt mit großer Wirkung!"
(Dr. Berhane, EIAR Gerstenzüchter und lokaler CD Seed Projektleiter, Juli 2022, Email an RvB)
Überführung des Projekts in eine sich selbst tragende Initiative
Seit dem Jahr 2012 ist das Projekt CD Seed Teil eines größeren Programms zur Förderung einer nachhaltigen landwirtschaftlichen Produktivität (SSAP) in Äthiopien, das vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft finanziert wird - mit Ko-finanzierung von KWS und dem Deutschen Verband zur Förderung der Pflanzeninnovation (GFPi). Die Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) leitet das SSAP-Programm und ist daher neben den beteiligten äthiopischen Institutionen ein wichtiger Partner.
Im Jahr 2022, nach zehn Jahren der Förderung durch CD Seed ist die Überführung des Äthiopien-Projekts in eine sich selbst tragende Initiative geglückt. Im Juni 2022 fand ein Workshop bei KWS in Einbeck statt, der aufzeigte, was die Initiative auch nachhaltig bewirken wird.
Ziel des CD Seed war die Stärkung der Kapazitäten äthiopischer Forschungsteams in mehreren Bereichen, um pflanzengenetische Ressourcen zu erhalten, effiziente Strategien zur Verbesserung von Gerste, Weizen und Ackerbohne einzuführen und den Zugang von Kleinbauern zu verbessertem Saatgut zu sichern.
Aufgrund dieser Arbeit an der Schnittstelle zwischen Konservierung von pflanzengenetischen Ressourcen, deren effizienter Nutzung in der Pflanzenzüchtung und dem Zugang von Kleinbauern zu verbessertem Saatgut wurde CD Seed schon früh als Modellprojekt angesehen.
Finanziert wurde das Projekt seit dem Jahr 2012 durch KWS, das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) und die Gemeinschaft zur Förderung von Pflanzeninnovation e.V. (GFPi). Die KWS Finanzierung stellte dabei einen Beitrag zum Vorteilsausgleich („Benefit sharing“) im Rahmen des internationalen Abkommens über pflanzengenetische Ressourcen für Ernährung und Landwirtschaft dar.
Neben finanzieller Unterstützung umfasste das Engagement von KWS Beratungstätigkeiten vor Ort, Förderungen durch spezielles Equipment sowie Fortbildungen in den Bereichen Züchtung, Saatgutproduktion und Teambuilding. Zusätzlich waren die Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ), die äthiopischen Institute für landwirtschaftliche Forschung (EIAR) bzw. Biodiversität (EBI), das Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) sowie neun Saatgutkooperativen an der Umsetzung des Projekts beteiligt.
Durch Synergien zwischen den Gerste- und Ackerbohnenzuchtprogrammen wird das von KWS gelieferte Equipment doppelt genutzt und die Effizienz beider Programme erhöht. Zukünftig sollen verbesserte Ackerbohnensorten zur Nachhaltigkeit der Anbausysteme beitragen. Das BMEL wird weitere Aktivitäten bis Ende 2023 fördern. Durch die GIZ wurde ein neues Projekt eingeworben, welches eine dauerhafte geschäftliche Verbindung des äthiopischen Gerstenzuchtprogrammes mit lokalen Mälzereien herstellen soll. Ein ehemaliger KWS Züchter, Peer Wilde, wird in diesem neuen Projekt unter GIZ weiterhin die äthiopischen Zuchtprogramme beraten. Die Überführung des CD Seed Projekts in eine sich selbst tragende Initiative erscheint somit geglückt.
Archiv
In Zusammenarbeit mit dem äthiopischen Biodiversitätsinstitut (EBI), der Deutschen Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) und dem deutschen Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) wurden folgende Ergebnisse erzielt:
- Mehrere langfristige Schulungen von EBI-Mitarbeitern im Genbankmanagement beim IPK.
- Mehrere kurzfristige Schulungen in Äthiopien in den Bereichen Dokumentation, Erhaltung und Charakterisierung pflanzengenetischer Ressourcen sowie Aspekte des Genbankmanagements.
- Rückführung von 7.200 in Äthiopien verlorenen Gersten- und Weizenproben.
- Bereitstellung von Ausrüstung und Material für Genbanken.
- Bau eines Kühlraums.
- Unterstützung bei der Charakterisierung der genetischen Ressourcen von Gerste und Weizen, um deren Nutzung zu erleichtern.
Äthiopische Frau auf dem Heimweg von der Feldarbeit
In Zusammenarbeit mit dem Äthiopischen Institut für Agrarforschung (EIAR), der Gemeinschaft zur Förderung von Pflanzeninnovation (GFPi) und der Deutschen Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) Äthiopien wurden folgende Ergebnisse erzielt:
- Bereitstellung deutscher Elite-Gersten- und Weizensorten zur Übertragung von Getreidequalitätsmerkmalen auf lokale äthiopische Sorten.
- Schulung der Mitarbeiter in grundlegenden Zuchtmethoden, Feldversuchen und Datenanalysetechniken sowohl in Äthiopien als auch in Deutschland.
- Äthiopische Doktorarbeit über Züchtungsstrategien für Anpassung von Gersten an saure Böden (ein noch laufender Prozess).
- Lieferung von Laborgeräten zur Bewertung der Kornqualität.
- Bereitstellung von Bewässerungs- und anderen Feldgeräten, welche den Anbau von zwei Generationen pro Jahr ermöglichen und zur Stärkung der Saatgutproduktion der Züchter beitragen.
- Umstrukturierung des Zuchtschemas, um den Zuchtzyklus zu verkürzen und die Selektionsgewinne zu steigern.
- Teambildung und Identifizierung des verantwortlichen Personals für jeden Schritt des Zuchtzyklus.
- Schaffung von Wertschöpfungskettenverbindungen mit der äthiopischen Malzindustrie, um stabile Märkte und über Lizenzen eine längerfristige Nachhaltigkeit des Züchtungsprogramms zu ermöglichen.
Zwei äthiopische Männer im Feld
Folgende Fortschritte wurden von der GIZ-Äthiopien und der KWS umgesetzt:
- Bis 2016 ermöglichte unser Projekt mindestens 9.000 Landwirten, mit verbesserten Gersten- und Weizensorten zu experimentieren.
- Seit 2016 fokussieren wir uns auf neun von Landwirten verwalteten Saatgut¬genossenschaften, jeweils drei in Tigray, Amhara und Oromia. Diese werden in der Produktion von zertifiziertem Gersten- und Weizensaatgut sowie bei der Entwicklung von Geschäfts- und Investitionsplänen unterstützt.
- Bau von Saatgutlagern an drei Standorten.
- Erleichterung der Vernetzung von Stakeholdern und des Zugangs der Genossenschaften zu Basissaatgut.
- Über die Genossenschaften beteiligten sich in der Saison 2018-2019 insgesamt 1.035 Landwirte an der Saatgutproduktion und produzierten 1.215 Tonnen zertifiziertes Weizen- und Gerstensaatgut, was einem Gesamteinkommen von rund 384.000 € entspricht. Unter der Annahme einer durchschnittlichen Aussaatrate von ca. 125 kg / ha ermöglicht das erzeugte Saatgut den Anbau der verbesserten Sorten auf insgesamt ca. 9.700 ha.
- In der Saison 2019-2020 wurden insgesamt 983 Tonnen Saatgut produziert, was einem Gesamteinkommen von rund 338.000 € entspricht.
- Bis Ende 2020 entwickelten acht der neun unterstützten Genossenschaften ein profitables Saatgutgeschäft und können als selbsttragend angesehen werden.
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